CN102070343B - 一种透水砖及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种透水砖及其制造方法。该透水砖由胚体烧制而成，所述胚体包括以下重量份的组分：10～30目的陶瓷废料80～90份、结合剂4～7份、粘结剂1.0～1.5份和增塑剂1.0～1.5份，所述的增塑剂为可燃尽有机材料。该透水砖的透水率在0.045ml*cm/(mm2*sec)以上，并保留了极佳的抗折强度和抗压强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑材料，具体地涉及一种透水砖及其制造方法。
背景技术
城市人行道路多半铺设有砖块，以维持美观及平整性，现有人行道路上铺设的砖块大都使用粘土压制后直接烧结成型，其透水性能较差，其一方面使得降雨时雨水对地下水的补充被完全阻断，造成持续不断的地面沉降，另一方面，由于下雨时雨水排泄不畅，容易引起城市内涝。
为解决上一问题，现已有业者推出以混凝土废料或陶瓷废料制成的透水砖，由于混凝土废料的断面比较粗糙，而陶瓷废料的断面比较光滑，因此，采用陶瓷废料制成的透水砖的透水性能优于采用混凝土废料制成的透水砖。CN101428990A就公开了一种以陶瓷废料制成的新型透水砖，其以废瓷砖颗粒为主要原料，在此废瓷砖颗粒中添加粘结剂制备而成，该透水砖由面层和底层组成，其中，面层的原料包括175-185重量份的白水泥、790-810重量份粒径为2-5mm的废瓷砖颗粒、18-22重量份的颜料和90-100重量份的水；底层的原料由1350-1380重量份的普通水泥、800-830重量份的砂、4600-4640重量份粒径为6-10mm的废瓷砖碎粒和400-420重量份的水组成。该种透水砖以废瓷砖颗粒为主要原料，废瓷砖颗粒的断面较为光滑，具有较好的透水性能。但是，该种透水砖是采用浇注或静压方式成型，因此，其强度较差，在多次踩踏后容易破损、断裂，另一方面，其透水性能主要通过废瓷砖颗粒周边形成的缝隙获得，因此，其透水性能远远未能满足城市道路的透水需求。
另外，CN1324208C中也公开了一种环保透水砖结构，其包括一体烧制而成的上砖层及下砖层，该上砖层构成透水砖的表面层，下砖层构成透水砖的基材，该下砖层的厚度占透水砖总厚度的75-95％；该上砖层为混合有添加剂及结合剂的陶瓷细粒组成，下砖层为混合有添加剂及结合剂的陶瓷粗粒所组成，且组成后的透水砖的抗压强度在规格值300Kgf/cm2以上，抗折强度在50Kgf/cm2以上，而透水率大于0.035ml*cm/(mm2*sec)。该种环保透水砖的透水性能也同样仅仅通过废瓷砖颗粒周边形成的缝隙获得，因此，其透水性能也同样难以满足城市道路的透水需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种透水砖，以解决现有技术中存在的上述问题。该透水砖的透水率在0.045ml*cm/(mm2*sec)以上，并仍然保留了极佳的抗折强度和抗压强度。
本发明提供的技术方案如下：
一种透水砖，其由胚体烧制而成，其特征在于，所述胚体包括以下重量份的组分：10～30目的陶瓷废料80～90份、结合剂4～7份、粘结剂1.0～1.5份和增塑剂1.0～1.5份，所述的增塑剂为可燃尽有机材料。
本发明中，为保证透水砖的透水性能和强度，应选择适当粒度的陶瓷废料，若陶瓷颗粒的粒度太小，则会导致烧制成的透水砖强度较低，如若陶瓷颗粒的粒度太大，则会导致透水砖的透水性能降低。另一方面，由于陶瓷废料的可塑性能较低，需要加入增塑剂改善其可塑性能，将胚体制成所需的形状，作为增塑剂的有机材料在胚体烧制过程中，会放出气体，使得胚体中的气孔数量有所增加，起到了成孔的作用，进而使得透水砖的透水性能有所增强，并降低了透水砖的密度。
在推荐的实施例中，所述胚体包括以下重量比的组分：10～30目的陶瓷废料85份、结合剂5份、粘结剂1.2份和增塑剂1.2份。
在推荐的实施例中，所述的增塑剂为木质素，木质素可显著改善陶瓷废料的可塑性能，提高工程质量。另外，木质素在胚体烧制过程中全部燃尽，基本没有残留。
在推荐的实施例中，所述的粘结剂为水玻璃、白胶或CMC等中的一种，粘结剂用于将上述原料粘结成型。
在推荐的实施例中，所述结合剂为白釉。
上述透水砖的制造方法，其特征在于，包括如下的步骤：
1)将陶瓷废料、结合剂、粘结剂和增塑剂按陶瓷废料80～90份、结合剂4～7份、粘结剂1.0～1.5份和增塑剂1.0～1.5份的重量配比备料；
2)将陶瓷废料破碎、研磨成10～30目的颗粒；
3)向研磨后的陶瓷废料中添加结合剂、粘结剂和增塑剂，搅拌均匀后得到混合物；
4)向上述混合物中加入5～6份的水，搅拌均匀，陈腐备用；
5)将陈腐后的混合物置于模具内，压制成型，获得初胚；
6)从模具中倒出成型的初胚，将初胚在140～180℃的温度下干燥1～2小时，而后在1150～1250℃的温度下烧制为成品。
本发明中提及的陈腐是将调配好的材料用陶缸装好，置于阴湿处，让其腐酿2～6小时，这样，材料阴湿的环境下，通过毛细管的作用，使其中所含的水分能够充分渗透，陈腐过程还有利于材料中所含空气的排除，增加材料粘性及坯体强度，并消除材料自身带有的机械应力和结构应力，减少半成品和成品的开裂现象，使成品的质量得到提高。
由上述描述可知，本发明提供了一种透水砖及其制造方法，按本发明配方和方法制作的透水砖，其密度在1.1～1.8g/cm3之间，透水率在0.045ml*cm/(mm2*sec)以上，抗折强度在100kgf/cm2以上，抗压强度在650kgf/cm2以上。这里所述的透水率＝透水量*透水砖厚度/(透水砖面积*透水时间)。
具体实施方式
实施例1
表一胚体配方
| 原料名称 | 重量(kg) |
| 陶瓷废料 | 80 |
| 白釉 | 4 |
| CMC | 1.0 |
| 木质素 | 1.5 |
1)粉料制作：按照表一胚体配方的比例称取对应陶瓷废料、白釉、CMC和木质素；
2)将陶瓷废料破碎、研磨成10～30目的颗粒；
3)向研磨后的陶瓷废料中添加白釉、CMC和木质素，搅拌均匀后得到混合物；
4)向上述混合物中加入5kg的水，搅拌均匀，陈腐2小时备用；
5)将陈腐后的混合物置于1500T-2000T的压机模腔内，将其在高压下压制成型，获得初胚；
6)从模具中倒出成型的初胚，将初胚在140～150℃的温度下干燥1小时，将坯体的水分减少到1％以下，用以增强坯体强度，使其不会因震动和碰撞使坯体破裂，而后在1150～1200℃的温度下烧制为成品。
经检测，制得的透水砖成品密度为1.2g/cm3，透水率为0.050ml*cm/(mm2*sec)，抗折强度为100kgf/cm2，抗压强度为650kgf/cm2。
实施例2
除配方与实施例1不同外，本实施例工艺与实施例1基本相同。
表二胚体配方
| 原料名称 | 重量(kg) |
| 陶瓷废料 | 90 |
| 白釉 | 7 |
| CMC | 1.5 |
| 木质素 | 1.0 |
1)粉料制作：按照表二胚体配方的比例称取对应陶瓷废料、白釉、CMC和木质素；
2)将陶瓷废料破碎、研磨成10～30目的颗粒；
3)向研磨后的陶瓷废料中添加白釉、CMC和木质素，搅拌均匀后得到混合物；
4)向上述混合物中加入6kg的水，搅拌均匀，陈腐3小时备用；
5)将陈腐后的混合物置于1500T-2000T的压机模腔内，将其在高压下压制成型，获得初胚；
6)从模具中倒出成型的初胚，将初胚在150～160℃的温度下干燥2小时，将坯体的水分减少到1％以下，用以增强坯体强度，使其不会因震动和碰撞使坯体破裂，而后在1200～1250℃的温度下烧制为成品。
经检测，制得的透水砖成品密度为1.5g/cm3，透水率为0.045ml*cm/(mm2*sec)，抗折强度为120kgf/cm2，抗压强度为680kgf/cm2。
实施例3
除配方与实施例1不同外，本实施例工艺与实施例1基本相同。
表三胚体配方
| 原料名称 | 重量(kg) |
| 陶瓷废料 | 85 |
| 白釉 | 5 |
| CMC | 1.2 |
| 木质素 | 1.2 |
1)粉料制作：按照表三胚体配方的比例称取对应陶瓷废料、白釉、CMC和木质素；
2)将陶瓷废料破碎、研磨成10～30目的颗粒；
3)向研磨后的陶瓷废料中添加白釉、CMC和木质素，搅拌均匀后得到混合物；
4)向上述混合物中加入6kg的水，搅拌均匀，陈腐6小时备用；
5)将陈腐后的混合物置于1500T-2000T的压机模腔内，将其在高压下压制成型，获得初胚；
6)从模具中倒出成型的初胚，将初胚在170～180℃的温度下干燥1小时，将坯体的水分减少到1％以下，用以增强坯体强度，使其不会因震动和碰撞使坯体破裂，而后在1200～1250℃的温度下烧制为成品。
经检测，制得的透水砖成品密度为1.4g/cm3，透水率为0.050ml*cm/(mm2*sec)，抗折强度为120kgf/cm2，抗压强度在700kgf/cm2。
上述仅为本发明的几个具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (5)
1.一种透水砖，其由胚体烧制而成，其特征在于，所述胚体包括以下重量份的组分：10～30目的陶瓷废料80～90份、结合剂4～7份、粘结剂1.0～1.5份和增塑剂1.0～1.5份，其中，所述的增塑剂为木质素；所述结合剂为白釉。
2.如权利要求1所述的一种透水砖，其特征在于，所述胚体包括以下重量比的组分：10～30目的陶瓷废料85份、结合剂5份、粘结剂1.2份和增塑剂1.2份。
3.如权利要求1所述的一种透水砖，其特征在于：所述的粘结剂为水玻璃、白胶或CMC中的一种。
4.一种透水砖的制造方法，其特征在于，包括如下的步骤：
1）将陶瓷废料、结合剂、粘结剂和增塑剂按权利要求1、2或3中的组分和重量配比备料；
2）将陶瓷废料破碎、研磨成10～30目的颗粒；
3）向研磨后的陶瓷废料中添加结合剂、粘结剂和增塑剂，搅拌均匀后得到混合物；
4）向上述混合物中加入5～6份的水，搅拌均匀，陈腐备用；
5）将陈腐后的混合物置于模具内，压制成型，获得初胚；
6）从模具中倒出成型的初胚，将初胚在140～180℃的温度下干燥1～2小时，而后在1150～1250℃的温度下烧制为成品。
5.如权利要求4所述的透水砖的制造方法，其特征在于：陈腐时间为2～6小时。
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